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1、基于PIC16F877单片机的随机抽号系统设计摘要 在本课题中介绍了题目的课题背景及意义，并基于PIC16F877来实现随机数抽取的过程。该系统可抽取、存储、读取、显示抽选的号码。设计出方案并进行论证。介绍了PIC16F877的功能及各模块的工作原理，随机抽数原理，数码管显示原理，各管脚分配。硬件的设计包括了整体的硬件框图、PCB制版图，硬件原理电路图，各部分电路的设计和电路图并进行相应说明，从而完整的呈现了硬件部分。软件部分包括工作流程图，程序源代码，软件仿真图，软件的仿真为硬件的制作打下了坚实的基础，大量的截图直观的展现设计的流程。整篇论文包括所选题目的理论分析、方案论证、图表分析、资料运
2、用和结论性意见等。关键词 随机数 数码管显示 软件仿真 硬件制版Title Designning the system of selectting random number by PIC16F877 AbstractIn this issue is described in the topic subject background and significance, and random number based on PIC16F877 to pull process. The system can display, store, read, covers of numbers are d
3、rawn. Designed out and demonstration programmes. Describes the function of PIC16F877 and the module works, random number principle, principles of digital display, the pin assignments. Includes hardware block diagram of the overall hardware design, PCB layout, I/O circuit diagrams, circuit design and
4、 circuit diagram of the parts and the corresponding description, rendered so as to complete the hardware section. Software includes workflow, program source code, software simulation, software simulation for hardware production has laid a solid foundation, a large number of screenshots of Visual dis
5、play design process. Throughout the paper include the selected topics of theoretical analysis, plan, chart analysis, use of information and concluding observations.Keywords random number digital display software simulation PCB layout目录1.前言11.1课题背景2（一）课题研究的背景与意义2（二）课题的国内外研究现状21.2 毕业设计任务介绍42.方案设计52.1基
6、于PIC16F877的单片机随机抽号系统设计说明52.2 I/O端口分配52.2.1PORTA端口52.2.2PORTB端口52.2.3PORTC端口62.2.4PORTD端口62.3 数据存储62.4 随机数产生原理63系统硬件设计73.1PIC16F877原理简介73.1.1PIC16F877特性73.1.2特殊内嵌功能83.1.3PIC16F877指令简介83.2硬件框图93.3电源电路设计103.4复位电路设计113.5晶振电路设计123.6按键电路设计133.7拨码开关电路设计143.8数码管显示电路设计153.9LED灯电路设计164系统软件设计174.1软件流程图174.2按键去
7、抖动184.3程序代码195系统仿真235.1硬件仿真235.2软件仿真236硬件实现237结论248参考文献259致谢261.前言本课题设计基于PIC16F877的单片机随机抽号系统实现体育彩票摇奖。而随机抽号系统又是以当下十分贴近生活的体彩抽奖为模板，来具体实现。该系统的设计能够充分显示PIC16F877芯片的功能，使我在设计的过程中对PIC16F877能有较深刻的认识，对自己的所学做个系统的总结。为了对体彩抽奖有深入的理解，我观看了几期体彩开奖的节目，调查了体彩可选择的玩法。体彩的精髓就在于它的不可预测性，从而使它经久不衰，这也很好的映射了PIC16F877可产生随机数的功能。选择了两种
8、就有代表性的玩法后，便开始搜集材料设计系统，主要通过图书馆获取较为可靠的资料；例如：PIC16F877的介绍及功能，如何制作PCB版，如何仿真等。对于设计方案这种需集思广益的资料，我选择在网上看看有否相似案例，或和本组同学商讨汲取信息和建议。体育彩票作为为社会福利性和公益性事业发展经费不足而筹集社会闲散资金的一条有效途径，由于市场经济的发展、奥运争光及全民健身两大计划的提出和实施，到目前为止，体育彩票已成为我国体育事业发展和其可持续发展的重要经济来源。彩票业已经成为社会保障基金多元化的重要来源之一。体育彩票作为体育产业的一支新生力量,越发显示出强大的社会集资功能。这种符合人类天性、创造幸运机会
9、又能增加社会经济活力的博彩游戏,已成为我国体育产业的重要部分。有效地控制和克服体育彩票在发展中遇到的一些负面因素和存在的问题以及及时地针对这些问题加以合理、科学的引导将关系到体育彩票事业未来的发展趋势。本课题选择将软硬件全部实现，全面体现了该课题的完整性和可参考性。并且在制作硬件过程中要求电路板可实现全组设计功能，这样也加深了团队合作，并对其他功能的原理有所了解，扩大了同学们的知识面，从而充分了解了PIC16F877功能的多样性。1.1课题背景（一）课题研究的背景与意义体育彩票作为为社会福利性和公益性事业发展经费不足而筹集社会闲散资金的一条有效途径，由于市场经济的发展、奥运争光及全民健身两大计
10、划的提出和实施，到目前为止，体育彩票已成为我国体育事业发展和其可持续发展的重要经济来源。彩票业已经成为社会保障基金多元化的重要来源之一。体育彩票作为体育产业的一支新生力量,越发显示出强大的社会集资功能。这种符合人类天性、创造幸运机会又能增加社会经济活力的博彩游戏,已成为我国体育产业的重要部分。有效地控制和克服体育彩票在发展中遇到的一些负面因素和存在的问题以及及时地针对这些问题加以合理、科学的引导将关系到体育彩票事业未来的发展趋势。本课题设计基于PIC16F877的单片机随机抽号系统实现体育彩票摇奖。（二）课题的国内外研究现状摇奖机是用来摇各种奖的机器。适用于法院、政府机构、企事业等需要展示公平
11、公正的单位或者有抽奖或者选号环节的所有活动。国家彩票事业、均采用摇奖机开奖、省级以上法院、相关公示部门，均会采用摇奖机作为公平公正标志。最早的摇奖机由法国科学家研发出来。分为一代的搅拌式摇奖机和二代的吹气式摇奖机。技术水平：直到目前为止，从原始的手动式、到正式的一代搅拌式再到现在流行的二代喷气式法国都一直处于摇奖机行业技术领先位置。我国技术情况：经过几年的发展，国内技术水平已经追赶上世界步伐，国内目前已有多家生产摇奖机的厂家，专门为彩票附属机构提供服务，规模大、技术先进。 需求情况：我国许多政府部门或事业性单位，因社会环境要求均需要对外公开化，以示公平，故摇奖机的需求量日渐增大，另外，近年来计
12、多新兴的、需要公平公证的行业的兴起，也增加了遥奖机的需求量。常见的摇奖机有以下几种：1、原始手动式：主要用转盘式和箱式两种，转盘式的基本原理是物体以对称中心转动。2、箱式：只要只是利用圆柱中心轴转动，令里面奖球随机混乱，达到随机公平的效果。3、一代的搅拌式摇奖机的原理简单说来主要是利用搅拌轴转动，令所有的球随机运动，某时间内打开出球口，刚好经过出球口的球便作为幸运球。这些摇奖机都操作简单、摇奖结果直观并易于理解，但都不能对摇奖结果进行存储。本课题设计的基于PIC16F877的单片机随机抽号系统实现体育彩票摇奖。不仅具有以上抽奖机的优点，还能对摇奖结果进行存储和显示。1.2 毕业设计任务介绍1.
13、设计一个基于PIC体彩摇奖系统的电路，要求实现体彩中“排列3”的玩法，即从0-9十个数字中选择3个号码（玩法一，号码可以重复）。要求实现体彩中“22选5”的玩法。即是从01-22这22个数字间选择5个号码组成一注（玩法二，号码不可重复）。2.能存储和显示随机抽中号码。3.抽号、调出显示等操作方便2.方案设计2.1基于PIC16F877的单片机随机抽号系统设计说明本设计中的输入设备是按键2个及拨码开关2位，输出设备是7段LED数码管。按键2个：“抽号”按键和“翻页”按键。拨码开关2位：拨码开关0的0值对应“抽号”，1值对应“数据显示”；拨码开关1的0值对应玩法一，1值对应玩法二。LED数码管2个
14、：用于显示抽号结果。拨码开关处于“抽号”状态时，按“抽号”按键开始抽号，计数器开始计数，经过一段时间计数器停止工作，显示抽取结果。抽号完毕或“数据显示”状态中，按“翻页”键，显示下一屏抽中的号码。2.2 I/O端口分配PORTA端口接LED位选。PORTB端口接按键、拨码开关。PORTC端口接蜂鸣器、LED灯。PORTD端口接LED数码管各段。2.2.1 PORTA端口 PORTA口为6位双向I/O端口，均为复用管脚 除了作为数字量的输入输出引脚之外， RA4可作为定时器TMR0的时钟输入，其他引脚可作为模拟量输入和模拟参考电压输入，用作A/D转换。注意：上电复位时，PORTA被设置为模拟量输
15、入，无论引脚电压是多少，读出时为“0” 2.2.2 PORTB端口PORTB口为8位双向I/O端口，复用功能意义不强。 RB0可作为外部中断输入引脚。 RB3，RB6，RB7可作为低电压编程功能引脚，和在线调试有关，在线调试时，不做为I/O引脚使用。8个引脚均有内部弱上拉功能（软件设定），输入时有效；上电复位弱上拉无效。RB7RB4可识别电平变化中断，有各自的标志位，输入有效，可激活SLEEP状态，常用于键盘接口。2.2.3 PORTC端口PORTC口为8位双向I/O端口，均为复用管脚。除了作为数字量的输入输出引脚之外，PORTC口多与定时及串行 I / O有关2.2.4 PORTD端口 PORTD口为8位双向I/O端口，均为复用管脚。PORTD口可作为并行从动端口和某个8 位的微处理器数据总线相连，由外部微处理器控制实现异步读写。在从动端口模式下，忽略TRISD 寄存器，因为外部微处理器在控制着数。2.3 数据存储用PIC单片机片内存储空间EEPROM存储当次两种玩法的抽号结果。EEPROM数据存储
